本书全面地介绍了轨道交通交直流牵引供电系统及其负载的基本组成、工作原理与系统结构。本书以“电源—变电所—接触网—负载”为主线进行阐述，具有系统性强、反映先进技术、重点突出的特点。全书共分10章，主要包括轨道交通的发展概况、技术经济特征，轨道交通的基本构成，外部供电电源，交直流牵引变电所，交直流牵引供电方式，轨道交通供电自动化系统，受电弓与接触网系统，电力机车与动车组，牵引供电系统安全保障技术及轨道交通新技术。
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前言
第1章 绪论 1
1.1 轨道交通发展概况 1
1.1.1 电气化铁路 1
1.1.2 高速铁路 3
1.1.3 城市轨道交通 6
1.2 轨道交通技术经济特征 12
1.2.1 高速铁路的技术经济优势 12
1.2.2 城市轨道交通的主要特性 14
思考题 16
参考文献 16
第2章 轨道交通的基本构成 17
2.1 线路工程 17
2.2 机车车辆与动车组 21
2.3 牵引供电系统 23
2.4 信号与控制系统 24
2.5 通信系统 25
2.6 运营调度系统 31
2.7 客运服务系统 38
2.8 防灾与救援系统 38
思考题 40
参考文献 41
第3章 外部供电电源 42
3.1 电力系统概述 42
3.1.1 电力系统结构 42
3.1.2 电力系统的额定电压 43
3.1.3 电力系统运行要求 45
3.1.4 电力系统元件参数和短路容量 45
3.2 电气化铁路外部供电电源 47
3.2.1 电力系统供电方式 48
3.2.2 电源供电能力与电气化铁路运行可靠性 49
3.2.3 国外高速铁路外部供电电源概况 50
3.3 城市轨道交通外部供电电源 51
3.3.1 集中供电方式 51
3.3.2 分散供电方式 53
3.3.3 混合供电方式 53
3.3.4 三种供电方式的比较 53
思考题 54
参考文献 54
第4章 交直流牵引变电所 55
4.1 交流牵引变电所 55
4.1.1 电气主接线 55
4.1.2 一次设备 59
4.1.3 交直流电源 70
4.2 直流牵引变电所 71
4.2.1 电气主接线 71
4.2.2 一次设备 77
4.2.3 接地装置 86
思考题 86
参考文献 87
第5章 交直流牵引供电方式 88
5.1 概述 88
5.2 交流牵引供电方式 90
5.2.1 按分区所运行状态的分类 90
5.2.2 按牵引网设备类型的分类 92
5.3 直流牵引供电系统 94
5.3.1 牵引供电系统构成 94
5.3.2 牵引变电所 95
5.3.3 牵引供电系统运行方式 95
5.4 接地与回流系统 96
5.4.1 交流牵引供电系统接地与回流 96
5.4.2 直流牵引供电系统接地与回流 99
思考题 102
参考文献 102
第6章 供电自动化系统 103
6.1 概述 103
6.2 交流牵引供电系统继电保护 104
6.2.1 基本概念 104
6.2.2 馈线保护 107
6.2.3 变压器保护 111
6.2.4 并联电容补偿保护 116
6.2.5 故障测距 119
6.2.6 备用电源自投 120
6.3 交流变电所自动化系统 122
6.4 直流牵引供电系统继电保护与自动化 126
6.4.1 直流系统的继电保护 126
6.4.2 直流系统电缆故障检测 132
6.4.3 地铁牵引变电所综合自动化系统 133
6.5 供电监控系统 134
6.5.1 基本概念 134
6.5.2 监控中心 138
6.5.3 被控端设备RTU 142
6.5.4 远动通道 143
6.6 铁路供电信息化与管理信息系统 144
6.6.1 管理系统系统概述 144
6.6.2 铁路供电管理业务 147
6.6.3 铁路供电管理信息系统结构 150
思考题 155
参考文献 155
第7章 受电弓与接触网系统 156
7.1 概述 156
7.2 受电弓与接触网的基本组成 159
7.2.1 受电弓 159
7.2.2 接触网的典型结构和设备 164
7.3 受电弓与接触网的相互作用 186
7.3.1 几何特性 186
6.3.2 材料接口特性 195
7.3.3 动态相互作用特性 197
7.3.4 电接触特性 198
思考题 202
参考文献 202
第8章 轨道交通机车车辆电气系统 204
8.1 电力机车 204
8.1.1 速度开环控制交-直传动电力机车 204
8.1.2 速度闭环控制交-直传动电力机车 205
8.1.3 交-直-交传动电力机车 207
8.2 动车组 208
8.2.1 时速270km动力集中动车组 209
8.2.2 时速200～250km动力分散动车组 210
8.2.3 时速300km以上动力分散动车组 212
8.3 城市轨道交通及其分类 214
8.3.1 有轨电车 215
8.3.2 地下铁道及地铁车辆 216
8.3.3 轻轨交通及其车辆 217
8.3.4 市郊铁路及其车辆 218
8.4 轨道车辆的电气系统 219
8.4.1 列车控制系统 219
8.4.2 牵引传动系统 221
8.4.3 辅助电气系统 233
思考题 237
参考文献 237
第9章 牵引供电系统安全保障技术 238
9.1 概述 238
9.1.1 牵引供电系统安全保障的重要性 238
9.1.2 牵引供电系统在线监测 238
9.1.3 牵引供电系统防护问题 240
9.2 牵引供电设备在线检测技术 241
9.2.1 牵引供电设备在线监测系统构成 241
9.2.2 牵引变压器在线监测与故障诊断 243
9.2.3 电容型设备在线监测 246
9.2.4 避雷器在线监测 248
9.2.5 GIS及高压断路器在线监测 249
9.2.7 高压电缆温度在线监测 252
9.2.7 红外监测与故障诊断 253
9.3 受电弓-接触网系统检测 255
9.3.1 受电弓特性参数的测量 256
9.3.2 接触网参数的测量 258
9.4 牵引供电系统雷电防护技术 266
9.4.1 雷电参数以及防雷保护设备 266
9.4.2 接触网的防雷保护 267
9.4.3 牵引变电所防雷保护 276
思考题 278
参考文献 278
第10章 轨道交通新技术 279
10.1 同相供电技术 279
10.1.1 基于平衡变压器的同相供电技术方案 279
10.1.2 同相供电工程实例 281
10.1.3 同相供电系统技术经济分析 285
10.1.4 同相贯通供电技术 286
10.2 智能牵引供电系统 288
10.2.1 智能牵引供电系统架构 288
10.2.2 智能牵引供电系统功能 292
10.3 轨道车辆新技术 297
10.3.1 直线电机牵引技术 297
10.3.2 永磁同步牵引电机及直接驱动技术 298
10.4 轨道交通节能减排技术 302
10.4.1 燃料电池电动机车 302
10.4.2 蓄电池电动机车 306
10.4.3 混合动力机车 309
10.4.4 再生制动的能量回收 311
10.5 磁浮交通 315
10.5.1 磁浮列车分类及系统组成 315
10.5.2 TR磁浮交通系统构成及其特征 318
10.5.3 MLX磁浮交通系统构成及其特征 323
10.5.4 HSST磁浮交通系统构成及其特征 325
10.5.5 Magplane磁浮交通系统构成及其特征 328
10.5.6 磁浮交通技术的发展 328
思考题 331
参考文献 331
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